断熱性のよい床組み構造及びそれに用いる大引用部材
【課題】いわゆる根太レス工法を採用しながら金属製大引を熱橋として室内に結露を生ずる危険が避けられ、かつ室内荷重及び居住者の移動に対して安定な床組み構造が得られる。
【解決手段】金属製大引１上に根太を介することなく床下地合板３を載置するとともに前記金属製大引と床下地合板の間に断熱材２を配置してなるものである。ここにおいて、上記断熱材２は圧縮強度が0.7MPa以上、圧縮弾性係数が11MPa以上のものであることが望ましく、さらには熱伝導率が0.08W/mK以下のものであることが望ましい。本床組み構造は、金属板製大引１の１面に圧縮強度圧縮強度0.7MPa以上、圧縮弾性係数11MPa以上熱伝導率0.08W/mK以下である断熱材２を取り付けてなる大引用部材を利用することによって構築することが可能である。
【解決手段】金属製大引１上に根太を介することなく床下地合板３を載置するとともに前記金属製大引と床下地合板の間に断熱材２を配置してなるものである。ここにおいて、上記断熱材２は圧縮強度が0.7MPa以上、圧縮弾性係数が11MPa以上のものであることが望ましく、さらには熱伝導率が0.08W/mK以下のものであることが望ましい。本床組み構造は、金属板製大引１の１面に圧縮強度圧縮強度0.7MPa以上、圧縮弾性係数11MPa以上熱伝導率0.08W/mK以下である断熱材２を取り付けてなる大引用部材を利用することによって構築することが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の建築物の床組み構造に係り、特に金属板製大引上に根太を介することなく、床下地合板を載置する形式のいわゆる根太レス工法により構築された床組み構造、及びそれに用いる大引用部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の木造住宅の床組みは一般に、大引の上部に根太を配置しその上に床下地合板を載置することにより構築される。その際、根太の間に断熱材を配設して床の断熱性を確保することは公知である。しかし、このような従来工法では、床下地合板の配設までに大引の設置、根太の配設、さらには断熱材の配設等の工程を必要とし、そのため施工期間が長く、資材コストと相俟って経済性に問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するため、床組み構造にいわゆる根太レス工法、すなわち、適当な間隔を置いて設置した大引上に厚手の床下地合板を直接載置する工法が採用されるようになってきており、工期の短縮が図られている。しかし、この根太レス工法に大引として木材を使うと、木材は経年変化により乾燥収縮し、またそりが生じるなど、床の不ぞろいが生じる原因になっている。
【０００４】
この対策として、鉄骨系の住宅等では、大引又は根太にＣ形鋼、角鋼管など金属製部材を使用する試みがなされているが、これら金属製部材は床下地合板−床下間の熱橋となり、室内に結露を生ずる危険がある。このような結露の問題は、広く金属製部材を使用する住宅に関する共通の問題であり、結露防止のため、たとえば特許文献１〜３に記載の提案が行なわれている。
【０００５】
【特許文献１】特開平9-195432号公報
【特許文献２】特開平10-102654号公報
【特許文献３】特開2001-173154号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載の手段は、鋼製大引の上に載置する根太の下面及び側面を断熱材で覆うものであり、いわゆる根太レス工法に関するものではない上に、金属製根太の支持点では金属製大引、床束に接する位置が熱橋となり、それに対応する床部分に結露が生ずるおそれがある。また、特許文献３に記載の手段は金属製根太を断熱材からなる芯材の上端側と下端側に形鋼を互いに離して取り付けて形成したものとするものであり、いわゆる根太レス工法に関するものではない。
【０００７】
このように従来の提案に係る手段はいずれも、いわゆる根太レス工法に関する床構造の結露防止に関するものではなく、これら手段に記載の断熱手段をそのまま根太レス工法に転用することはできない。特に、根太レス工法では大引の上に直接床下地合板が載置されることを考慮すると、断熱材の特性値に特別の考慮が必要である。すなわち、断熱性が良好なことのほか、床支持部材として初期形状の曲がり、ねじれがなく、剛性、強度が十分高く、かつ長期にわたり品質が安定していることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の床組み構造は、金属製大引上に根太を介することなく床下地合板を載置するとともに前記金属製大引と床下地合板の間に断熱材を配置してなるものである。ここにおいて、上記断熱材は圧縮強度が0.7MPa以上、圧縮弾性係数が11MPa以上のものであることが望ましく、さらには熱伝導率が0.08W/mK以下のものであることが望ましい。
【０００９】
本発明に係る床組み構造は、金属板製大引の１面に圧縮強度圧縮強度0.7MPa以上、圧縮弾性係数11MPa以上熱伝導率0.08W/mK以下である断熱材を取り付けてなる大引用部材を利用することによって構築することが可能である。また、断熱材の厚さは、3〜7mm程度とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、断熱性がよくかつ、十分な強度、剛性を有する住宅の床組み構造を経済的に構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の１例に係る床組み構造の全体を示す一部切り欠き断面図である。ここに示すように、本発明に係る床組み構造はいわゆる根太レス工法により構築されている。具体的には、基礎11上に設置された土台12の側面に大引受け金物4を取り付け、一方、適当なピッチ、たとえば900〜1000mmピッチで配設した床束13に大引受け金物14を取り付け、これらによって金属製大引1を支持するようになっている。金属製大引1上には直接床下地材3が張り込まれている。また、金属製大引1の間には、床下地材3に接するように断熱材5が取り付けられている。このような基本構造は従来の根太レス工法により構築された床組み構造と変わるものではない。
【００１２】
ここにおいて、本発明では金属製大引1の上面に断熱材2が金属製大引1と床下地材3とのスペーサーを兼ねて配置している。そして、図２に示すようにこの断熱材2を介して床下地材3がセルフドリリングねじ6によって取り付けられ、その上に床材9が張り込まれている。
【００１３】
図４は、セイキ工業株式会社製の厚さ5.5mm、縦70mm、発泡倍率2.0倍のポリスチレン板を厚さ方向に圧縮荷重を載荷したときの荷重−ひずみ曲線である。この図からJIS A 9511で規定された5%圧縮歪応力を圧縮強度とすると、その値は3.9MPa、圧縮弾性係数は78MPaとなる。工事中に想定される5MPa程度の積載荷重が、7cm×10cm程度の床束と大引の交差部分に集中的に作用した場合の圧縮応力は0.72MPa程度であり、強度面において床の健全性を十分確保できる性能を有している。
【００１４】
また、床に生じる沈み込み量を、日本建築学会指針に示されている鉛直方向の初期振幅許容値50μｍ以下（固有振動数20Hz、減衰定数6％時）と比較したとき、大人歩行時の衝撃荷重650Nが上記7cm×10cmの部分に作用すると、厚さ6mmの断熱必要な圧縮弾性係数は11MPa以上となるが、上記ポリスチレン板を使用した場合の圧縮弾性係数は78MPaであるので、床剛性の面でも問題はない。
【００１５】
図５は、図２に示す構造を有する床組み構造の二次元定常伝熱解析結果による大引近傍の床構成材の温度分布を示すチャートである。二次元定常伝熱解析の境界条件は、床下温度：−6℃、室内温度：15℃、室内湿度：60%RHとした。断熱材2の熱伝導率は0.07W/mkとし、その他の部材の熱伝導率は、木材（合板）0.16、大引間の断熱材（30倍発泡のポリスチレンフォーム）0.037、鋼材53.0、対流空気層0.09W/mKとした。
【００１６】
図５から分るように、本発明を適用したときの床表面の温度は9.8℃となる。上記室内空気の露点温度は9.6℃であるので、本発明を適用した場合には結露を生ずることがない。これに対し従来例の場合は床表面の温度が7.2℃となり、この温度は露点温度より低いので床表面に結露を生ずる危険がある。
【００１７】
このように、本発明を適用したときには、いわゆる根太レス工法を採用しながら金属製大引を熱橋として室内に結露を生ずる危険が避けられ、かつ室内荷重及び居住者の移動に対して安定な床組み構造が得られる。このような効果は、金属製大引1の上面に配設する断熱材2として、十分大きな圧縮強度、圧縮弾性係数を有し、かつ熱伝導率が小さいものを採用した結果得られるものである。
【００１８】
本発明者の検討によれば、断熱材2の特性値は圧縮強度0.7MPa以上、圧縮弾性係数11MPa、熱伝導率：0.08W/mK以下とすることが望ましい。また、この断熱材は、大引と床合板とのスペーサーを兼ねるものであるので、強度、断熱性能、施工のし易さ等の観点から、厚さ3〜7mm程度とするのがよい。このような特性を有するものとして、たとえば、発泡倍率2倍程度のポリスチレン板を挙げることができる。
【００１９】
以上本発明を１実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、いわゆる根太レス工法において金属製大引と床下地合板の間に断熱材を配置してなるものを広く包含する。また、金属製大引上への断熱材を配置の仕方も特に限定されず、たとえば、図３に示すように金属製大引1を上面側に開口部7を有するＣ型鋼とし、ここに下面側に突起部8をもった断熱材を取り付けるようにすることもできる。これにより、金属製大引の開口部7のスプリングバック力により断熱材を取り付けることができ、接着剤等の副資材を節減し、組立て工数を軽減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る床組み構造の全体を示す一部切り欠き断面図である。
【図２】本発明に係る床組み構造を示す断面図である。
【図３】金属製大引と断熱材との結合状態を示す断面図である。
【図４】本発明に用いる断熱材の圧縮特性を示す線図である。
【図５】本発明の床組み構造の二次元定常伝熱解析結果による大引近傍の床構成材の温度分布を示すチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
1:金属製大引
2:断熱材
3:床合板
4:大引受け金物
5:断熱材
6:セルフドリリングねじ
7:（大引の）開口部
8:（断熱材の）突起部
9:床仕上材
11:基礎
12:土台
13:床束
14：（床束に取り付けた）大引受け金物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の建築物の床組み構造に係り、特に金属板製大引上に根太を介することなく、床下地合板を載置する形式のいわゆる根太レス工法により構築された床組み構造、及びそれに用いる大引用部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の木造住宅の床組みは一般に、大引の上部に根太を配置しその上に床下地合板を載置することにより構築される。その際、根太の間に断熱材を配設して床の断熱性を確保することは公知である。しかし、このような従来工法では、床下地合板の配設までに大引の設置、根太の配設、さらには断熱材の配設等の工程を必要とし、そのため施工期間が長く、資材コストと相俟って経済性に問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するため、床組み構造にいわゆる根太レス工法、すなわち、適当な間隔を置いて設置した大引上に厚手の床下地合板を直接載置する工法が採用されるようになってきており、工期の短縮が図られている。しかし、この根太レス工法に大引として木材を使うと、木材は経年変化により乾燥収縮し、またそりが生じるなど、床の不ぞろいが生じる原因になっている。
【０００４】
この対策として、鉄骨系の住宅等では、大引又は根太にＣ形鋼、角鋼管など金属製部材を使用する試みがなされているが、これら金属製部材は床下地合板−床下間の熱橋となり、室内に結露を生ずる危険がある。このような結露の問題は、広く金属製部材を使用する住宅に関する共通の問題であり、結露防止のため、たとえば特許文献１〜３に記載の提案が行なわれている。
【０００５】
【特許文献１】特開平9-195432号公報
【特許文献２】特開平10-102654号公報
【特許文献３】特開2001-173154号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載の手段は、鋼製大引の上に載置する根太の下面及び側面を断熱材で覆うものであり、いわゆる根太レス工法に関するものではない上に、金属製根太の支持点では金属製大引、床束に接する位置が熱橋となり、それに対応する床部分に結露が生ずるおそれがある。また、特許文献３に記載の手段は金属製根太を断熱材からなる芯材の上端側と下端側に形鋼を互いに離して取り付けて形成したものとするものであり、いわゆる根太レス工法に関するものではない。
【０００７】
このように従来の提案に係る手段はいずれも、いわゆる根太レス工法に関する床構造の結露防止に関するものではなく、これら手段に記載の断熱手段をそのまま根太レス工法に転用することはできない。特に、根太レス工法では大引の上に直接床下地合板が載置されることを考慮すると、断熱材の特性値に特別の考慮が必要である。すなわち、断熱性が良好なことのほか、床支持部材として初期形状の曲がり、ねじれがなく、剛性、強度が十分高く、かつ長期にわたり品質が安定していることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の床組み構造は、金属製大引上に根太を介することなく床下地合板を載置するとともに前記金属製大引と床下地合板の間に断熱材を配置してなるものである。ここにおいて、上記断熱材は圧縮強度が0.7MPa以上、圧縮弾性係数が11MPa以上のものであることが望ましく、さらには熱伝導率が0.08W/mK以下のものであることが望ましい。
【０００９】
本発明に係る床組み構造は、金属板製大引の１面に圧縮強度圧縮強度0.7MPa以上、圧縮弾性係数11MPa以上熱伝導率0.08W/mK以下である断熱材を取り付けてなる大引用部材を利用することによって構築することが可能である。また、断熱材の厚さは、3〜7mm程度とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、断熱性がよくかつ、十分な強度、剛性を有する住宅の床組み構造を経済的に構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の１例に係る床組み構造の全体を示す一部切り欠き断面図である。ここに示すように、本発明に係る床組み構造はいわゆる根太レス工法により構築されている。具体的には、基礎11上に設置された土台12の側面に大引受け金物4を取り付け、一方、適当なピッチ、たとえば900〜1000mmピッチで配設した床束13に大引受け金物14を取り付け、これらによって金属製大引1を支持するようになっている。金属製大引1上には直接床下地材3が張り込まれている。また、金属製大引1の間には、床下地材3に接するように断熱材5が取り付けられている。このような基本構造は従来の根太レス工法により構築された床組み構造と変わるものではない。
【００１２】
ここにおいて、本発明では金属製大引1の上面に断熱材2が金属製大引1と床下地材3とのスペーサーを兼ねて配置している。そして、図２に示すようにこの断熱材2を介して床下地材3がセルフドリリングねじ6によって取り付けられ、その上に床材9が張り込まれている。
【００１３】
図４は、セイキ工業株式会社製の厚さ5.5mm、縦70mm、発泡倍率2.0倍のポリスチレン板を厚さ方向に圧縮荷重を載荷したときの荷重−ひずみ曲線である。この図からJIS A 9511で規定された5%圧縮歪応力を圧縮強度とすると、その値は3.9MPa、圧縮弾性係数は78MPaとなる。工事中に想定される5MPa程度の積載荷重が、7cm×10cm程度の床束と大引の交差部分に集中的に作用した場合の圧縮応力は0.72MPa程度であり、強度面において床の健全性を十分確保できる性能を有している。
【００１４】
また、床に生じる沈み込み量を、日本建築学会指針に示されている鉛直方向の初期振幅許容値50μｍ以下（固有振動数20Hz、減衰定数6％時）と比較したとき、大人歩行時の衝撃荷重650Nが上記7cm×10cmの部分に作用すると、厚さ6mmの断熱必要な圧縮弾性係数は11MPa以上となるが、上記ポリスチレン板を使用した場合の圧縮弾性係数は78MPaであるので、床剛性の面でも問題はない。
【００１５】
図５は、図２に示す構造を有する床組み構造の二次元定常伝熱解析結果による大引近傍の床構成材の温度分布を示すチャートである。二次元定常伝熱解析の境界条件は、床下温度：−6℃、室内温度：15℃、室内湿度：60%RHとした。断熱材2の熱伝導率は0.07W/mkとし、その他の部材の熱伝導率は、木材（合板）0.16、大引間の断熱材（30倍発泡のポリスチレンフォーム）0.037、鋼材53.0、対流空気層0.09W/mKとした。
【００１６】
図５から分るように、本発明を適用したときの床表面の温度は9.8℃となる。上記室内空気の露点温度は9.6℃であるので、本発明を適用した場合には結露を生ずることがない。これに対し従来例の場合は床表面の温度が7.2℃となり、この温度は露点温度より低いので床表面に結露を生ずる危険がある。
【００１７】
このように、本発明を適用したときには、いわゆる根太レス工法を採用しながら金属製大引を熱橋として室内に結露を生ずる危険が避けられ、かつ室内荷重及び居住者の移動に対して安定な床組み構造が得られる。このような効果は、金属製大引1の上面に配設する断熱材2として、十分大きな圧縮強度、圧縮弾性係数を有し、かつ熱伝導率が小さいものを採用した結果得られるものである。
【００１８】
本発明者の検討によれば、断熱材2の特性値は圧縮強度0.7MPa以上、圧縮弾性係数11MPa、熱伝導率：0.08W/mK以下とすることが望ましい。また、この断熱材は、大引と床合板とのスペーサーを兼ねるものであるので、強度、断熱性能、施工のし易さ等の観点から、厚さ3〜7mm程度とするのがよい。このような特性を有するものとして、たとえば、発泡倍率2倍程度のポリスチレン板を挙げることができる。
【００１９】
以上本発明を１実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、いわゆる根太レス工法において金属製大引と床下地合板の間に断熱材を配置してなるものを広く包含する。また、金属製大引上への断熱材を配置の仕方も特に限定されず、たとえば、図３に示すように金属製大引1を上面側に開口部7を有するＣ型鋼とし、ここに下面側に突起部8をもった断熱材を取り付けるようにすることもできる。これにより、金属製大引の開口部7のスプリングバック力により断熱材を取り付けることができ、接着剤等の副資材を節減し、組立て工数を軽減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る床組み構造の全体を示す一部切り欠き断面図である。
【図２】本発明に係る床組み構造を示す断面図である。
【図３】金属製大引と断熱材との結合状態を示す断面図である。
【図４】本発明に用いる断熱材の圧縮特性を示す線図である。
【図５】本発明の床組み構造の二次元定常伝熱解析結果による大引近傍の床構成材の温度分布を示すチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
1:金属製大引
2:断熱材
3:床合板
4:大引受け金物
5:断熱材
6:セルフドリリングねじ
7:（大引の）開口部
8:（断熱材の）突起部
9:床仕上材
11:基礎
12:土台
13:床束
14：（床束に取り付けた）大引受け金物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製大引上に根太を介することなく床下地合板を載置するとともに前記金属製大引と床下地合板の間に断熱材を配置してなることを特徴とする断熱性のよい床組み構造。
【請求項２】
断熱材は圧縮強度0.7MPa以上、圧縮弾性係数11MPa以上のものであることを特徴とする請求項１記載の断熱性のよい床組み構造。
【請求項３】
断熱材は熱伝導率0.08W/mK以下のものであることを特徴とする請求項１又は２記載の断熱性のよい床組み構造。
【請求項４】
金属板製大引の１面に圧縮強度0.7MPa以上、圧縮弾性係数11MPa以上、熱伝導率0.08W/mK以下である断熱材を取り付けてなることを特徴とする金属製大引用部材。
【請求項１】
金属製大引上に根太を介することなく床下地合板を載置するとともに前記金属製大引と床下地合板の間に断熱材を配置してなることを特徴とする断熱性のよい床組み構造。
【請求項２】
断熱材は圧縮強度0.7MPa以上、圧縮弾性係数11MPa以上のものであることを特徴とする請求項１記載の断熱性のよい床組み構造。
【請求項３】
断熱材は熱伝導率0.08W/mK以下のものであることを特徴とする請求項１又は２記載の断熱性のよい床組み構造。
【請求項４】
金属板製大引の１面に圧縮強度0.7MPa以上、圧縮弾性係数11MPa以上、熱伝導率0.08W/mK以下である断熱材を取り付けてなることを特徴とする金属製大引用部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２５４５（Ｐ２００６−２５４５Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８２９８２（Ｐ２００４−１８２９８２）
【出願日】平成１６年６月２１日（２００４．６．２１）
【出願人】（０００２００３２３）ＪＦＥ鋼板株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２１日（２００４．６．２１）
【出願人】（０００２００３２３）ＪＦＥ鋼板株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
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